浅谈陶瓷隧道窑运行中自动控制的设计

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陶瓷隧道窑微机温度控制系统

陶瓷隧道窑微机温度控制系统摘要目前我国陶瓷隧道窑炉大多采用人工或简单仪表控制，要想使窑炉长期达到最佳工作状态是不可能的，造成产品合格率、一级品率一直处于较低的水平。

陶瓷隧道窑炉是由预热带、烧成带和冷却带三个部分组成，瓷件烧成温度在1320℃左右，窑内温度场主要由烧成带12对喷嘴燃冷煤气产生，窑炉系统用8组风机来调节窑内的压力场。

排烟风、助燃风将直接影响烧成带的温度场，急冷风会影响最终产品的质量。

温度控制系统将采集的各点温度值，经Ａ/Ｄ转换后与设定值进行比较，控制器输出经由Ｄ/Ａ变换，变成 4～20mA形式模拟量输出给电动执行器，驱动蝶形阀调节喷嘴的煤气进给量，从而控制烧成带的温度。

12只温度传感器与12个喷嘴一一对应。

关键词：MSP430F149单片机、热电偶，变送器、大林算法、I2C总线、多路开关一.总体方案设计 1.对象的工艺过程陶瓷隧道窑炉是由预热带、烧成带和冷却带三个部分组成，瓷件烧成温度在1320℃左右，窑内温度场主要由烧成带12对喷嘴燃冷煤气产生，窑炉系统用8组风机来调节窑内的压力场。

排烟风、助燃风将直接影响烧成带的温度场，急冷风会影响最终产品的质量。

温度控制系统将采集的各点温度值，经Ａ/Ｄ转换后与设定值进行比较，控制器输出经由Ｄ/Ａ变换，变成 4～20mA 形式模拟量输出给电动执行器，驱动蝶形阀调节喷嘴的煤气进给量，从而控制烧成带的温度。

12只温度传感器与12个喷嘴一一对应。

窑温控制示意图2.对象分析被控过程传递函数se s s G 403o )251(25.2)(-+=是一个大的延迟环节，而且温度的控制对系统的输出超调量有严格的限制，用最少拍无纹波数字控制器的设计，和PID算法效果欠佳，所以本设计采用大林算法设计数字控制器。

3.控制系统设计要求窑温控制在1320±10℃范围内。

微机自动调节：正常工况下，系统投入自动。

模拟手动操作：当系统发生异常，投入手动控制。

微机监控功能：显示当前被控量的设定值、实际值，控制量的输出值，参数报警时有灯光报警。

隧道窑炉温自动控制

隧道窑炉温自动控制隧道窑炉温自动控制A、测温点的选取对炉温控制而言，起关键作用的是烧成带。

为此，目前隧道窑的整个温度制度的控制，通常简化为对烧成带内若干个特定点的温度定值控制，即将烧成带的所有燃烧室分成若干个区，每一区选择一个测温点作为温度控制点。

其温度控制数值由工艺给定的温度控制来决定。

采用热电偶作为检测元件的有两种测温点选择方案；一种是选在侧墙上，将热电偶按垂直方向插入窑内，另一种是选在窑顶上，将热电偶按垂直方向插入窑内。

采用全辐射高温计作为检测元件的一般是在侧墙上留出水平方向的测温孔。

B、对温度测量信号的处理用全辐射高温计测量窑内火焰空间的温度时，很容易受到各种干扰因素的影响。

其中特别是火焰的脉动干扰，常使测量信号也出现严重的脉动情况。

全辐射高温计输出的热电毫伏信号，直接送至电子电位差计记录下来的温度曲线，其脉动辐度可达30～40℃，而把这样的温度测量信号送入炉温控制系统是不适当的。

因为这种脉动信号将使调节器的输出电流也随着发生波动，导致调节阀的频繁动作，显然这种情况对控制系统的工作是十分不利的。

为此，必须设法减少温度测量信号的脉动，经常采用的方法是利用由电容和电阻组成的电子滤波器，对脉动信号进行滤波。

全辐射高温计输出的热电毫伏信号送至DBW型温度变送器，变送器输出的脉动电信号进入RC滤波器，滤除脉动分量后的电流信号经电阻R1进入调节器。

同时从电阻R1上取得电压毫伏信号送至电子电位差计作记录用。

~ 1 ~RC滤波器中的电阻R和电容C的取值，可以通过实验来确定，一般R取1KΩ左右，C取4000uF左右。

C、热电偶的安装为了保证热电偶的测量精度，灵敏度和可检验性，使用寿命，以及安装和维护的方便，必须注意热电偶在窑炉上的安装基本方法和特点。

①窑炉碹顶上安装热电偶测量燃烧式工业窑炉火焰空间温度时，一般采用窑炉碹顶上安装热电偶，在碹顶测量点耐火砖预留孔内，插入WRR型或WRP型热电偶，并用耐火泥填塞孔隙，防止窜火，这是最简单的安装方法。

自控日用瓷高温(还原焰)轻型隧道窑的设计及热工特征

成一个大的空间，窑道上部切面大，在烟气几何压头的作用，上部流过的热烟气多而温度高，而坯垛中下部温度低，形成窑道切面上下部温度较大的差异。为了克服上述弊端，轻体隧道窑采用悬挂式平
吊顶，烧成带向氧化带、预热带方向分倒梯式降低窑顶的高度。烧成带高温区，上部设烧嘴，窑顶与
（ｍＷ／）
７３３
（ ℃）
７７
．
（ ℃／）量（／）ｍＷＭＪｍ１６．
１６．１
９
１８２９
３９２
重质砖组合样体
轻质砖组合样体纤
轻型隧道Ａ７５５
４４１
７９２
７．７４
窑墙体
Ｂ３ｏ０
５７
７６５
７３９
连续式轻型隧道窑窑体在正常运行中处于稳态传热过程，其窑体材料主要有足够大的热阻以减少
２、轻型隧道窑主要技术参数
窑全长：０６ｍ
散热。连续式窑有停窑、烘窑及窑温波动这些非稳态传热问题，因此减少窑体蓄热以求快速烘窑、停
窑，并有利自动控制。以连续式窑窑体轻型化是所
．
１５．５
３．８５
维模块组合窑体
注：蓄热量是指窑墙从常温到达稳态时的蓄热量。
拱顶的自重由墙体承受。型隧道窑悬挂式平吊顶轻
热带窑道上下部温差。
其结构使窑顶和窑墙脱开，窑顶的自重力不再作用
于窑体，而全由钢架立柱承受，横推力几乎为零。弧形拱的最大缺陷是预热带，坯垛顶面与拱顶之间形

隧道窑控制系统及操作应用

隧道窑控制系统及操作应用隧道窑控制系统使用与窑炉基本故障排除方法自动焙烧控制系统，实现自动焙烧首先必须要建立一个标准，利马窑炉控制设备提供了三种建立标准的办法，第一个是在机柜内有一个空气开关，这个开关上下扳动一次就可以自动建立这个扳动时刻为参考点的标准，这个扳动时刻一定是窑炉工作状况良好，烧出的砖质量好的情况下完成。

第二个是可以根据所烧出砖的历史数据，选择比较理想的那车转，在顶车前五分钟的数据为参考点设定一个标准。

第三个通过操作面板上界面人工修正的一个标准，通常可以参考设备的人工修正标准来控制焙烧。

正常焙烧温度、产量和质量的控制一、合理配风，控制焙烧窑的温度、产量和质量主要是合理配风。

所谓合理配风，就是窑里面焙烧点的氧气不多也不少，我们是用空气来烧砖，空气中的氧含量是21℅，可以用简单的办法检测窑里面是不是缺氧（风的大小）或不缺氧，在焙烧窑温度顶点（最高温度点）往前（进砖方向）走一个车位，打开火眼管盖子，将一块木柴从火眼管放进去，盖上管盖。

揭开管盖，木柴已经燃烧有明火了，证明窑里面不缺氧；如果当揭开管盖，木柴过一两秒钟突然冒出明火就证明窑里面缺氧。

计算机配风就是根据每次加风或是减风，焙烧段的温度是升高还是减少来决定的。

二、及时顶车，顶车就是烧砖，烧砖就等于往窑里面投煤（砖里面有内燃煤），控制风及顶车实质上就是控制氧气和煤耗，控制这两个就可以把窑烧好，烧出质量好产量高的产品。

风闸的使用风闸的使用正确与否显得十分重要，风闸的使用大致分为三种，一是梯形闸，二是桥型闸，三是倒梯形闸。

梯形闸，就是从进砖的方向的风闸开得最大，从风闸的2号或者3号是最高的一个拉闸，最大的拉闸，就是风管半径的一个拉闸。

例如直径400MM的风闸，最大的拉闸就是200MM，往后走可以拉6对、8、9对闸，并逐步减小。

拉梯形闸，要求砖坯要干，砖坯进窑就加温，出高产量。

桥型闸，2、3车位是最低的，8、9车位也是最低的，中间是最大的，也就是风闸呈中间大两头小分布格局。

浅谈隧道窑控制方法

浅谈隧道窑控制方法随着窑操作控制包括温度、气氛和压力控制三部分。

其中压力制度是温度控制和气氛制度的保证。

1、各带温度的控制根据制品的原料性质、制品的形状和大小以及入窑水分等工艺要求，制定一条合理的烧成温度曲线，焙烧时就按照这条曲线来保证一定的升温、保温和冷却制度。

隧道窑大致分为预热带、烧成带和冷却带三个部分。

下面分别简述各带的温度控制。

1.1预热带的温度控制预热带是指制品入窑到第一燃烧室止，一般为十几个车位。

温度控制是指按升温曲线均匀加热，一般在窑顶板上都安装有热电偶来监控温度。

如果窑头温度过高，易使入窑水分高的制品炸裂，入窑水分低于0.5%，则窑头温度可高一些。

500℃左右是石英昌型转变温度，有体积变化，应保持温度稳定。

所以，不但要控制窑顶温度，还要控制窑车台面温度，使上下温差减少。

预热带的温度控制手段主要是通过调节风闸和排烟风机的变频器来控制气体流量。

风闸开启大，则预热带负压大，易漏入冷空气，加剧气体分层，增大了上下温差，风闸开启小，则抽力不足，烟气量小，升温慢。

高档焙烧窑采用变频柜来控制制品的升温。

风闸调好后锁定，如果预热带未端风闸开启大，则大量烟气过早排出，热利用率低，窑头温度低，制品升温慢。

如预热带风闸不开，则大量烟气涌向窑头，致使窑头温度过高，不利于制品预热。

窑头的风闸也不能开启过大，以免该处负压大，从窑门涌入大量冷空气。

总之，要保证制品在一定的温度下预热，并保证上下温差小，窑车接头处必须严密不漏气，砂封板接头要靠紧，砂封板要埋入砂中4-6cm。

另外，合理的码歪也能减少制品上下温差，根据内燃和外燃的不同情况，坯体要合理码放，坯垛与窑墙间距不能太大，内部要有足够和畅通的气体通道，增加气流阻力，减少上部和周边气流，使气流在坯垛中分布均匀，达到上下内外温度均匀。

1.2烧成带的温度控制烧成带的温度控制是指要控制实际燃烧温度和高烧成温度。

一般火焰温度应高于制品烧成温度50℃-100℃，火焰温度的控制通过调节单位时间内燃料消耗量和空气的配比来实现，单位时间内燃料的燃烧的彻底而空气量又恰当，则火焰温度高。

一种陶瓷辊道窑温度自动控制系统设计

传统的陶瓷辊道窑生产中，当出现异常情况时，会导致窑炉空窑，这就需要窑炉操作员及时对窑炉温度进行监控并结合产品在窑炉内空窑的位置进行手动调节。

由于原料配方或者设备故障原因等客观存在的因素导致出现空窑，对异常问题的处理高度依赖个人经验。

本文设计的方案主要是通过获取各段窑炉的传动线速度并监控进砖信号开发对窑炉内产品位置进行实时动态仿真模拟控件，从而获取产品在窑炉内的位置状态信息，根据这些信息系统利用算法进行智能分析出窑炉内哪个位置存在空窑或稀窑，然后根据用户设定的温度控制参数，系统将自动进行温度调节，从而实现窑内温度自动调节到生产需求。

空窑温度控制系统的投入使用将大大降低窑炉操作人员的工作强度，提升温度控制的及时度及精度，同时也在节约能源方面发挥着举足轻重的作用。

窑炉空窑温度自动控制系统硬件设计主要包括传动数据采集系统、进砖信号采集系统、温度控制系统三个部分，系统硬件结构图如图1所示。

整个系统基于计算机系统实现功能，通过PLC 采集进砖信号实现砖块位置传输给计算机，通过通讯模式实现对传动速度的采集和温度的采集，汇总给计算机通过算法实现窑炉空窑温度自动控制的功能。

整个系统运行的最终目的是：当窑炉空窑或稀窑时，系统可以控制窑炉降低温度，当空窑结束时，控制窑炉恢复生产温度，从而达到在不影响产品质量的情况下节能的目的。

计算机获取窑炉的速度，主要是通过采集变频器的频率，通过电机和辊棒之间线性关系换算成窑炉速度（如图2）。

龙威舜,蓝万聪(佛山市科达机电有限公司,佛山528000),辊道窑炉的烧成温度稳定对产品烧成质量起决定性的作用,辊道窑是一种连续性生产模式,这种模式决定了温度的自动控制要求比较高。

由于各种原因,导致辊道窑很难持续满窑生产,会出现不间断的空窑现象。

在传统窑炉的温度控制中,往往需要人工根据经验针对空窑的情况进行手动调节温度,这样无形中增加了很大的操作难度,同时容易产生不良品。

本文设计了一套窑炉空窑温度自动控制系统,当出现空窑时,根据空窑位置及设定的温度控制参数进行自动调节,进而保持窑炉内部的温度稳定。

全自动还原焰日用陶瓷隧道窑的设计

全自动还原焰日用陶瓷隧道窑的设计
梁善良
（山瓷业有限公司，含巢湖：３１１２８５）
摘要对全自动强还原焰日用陶瓷隧道窑设计的要点进行了说明，对窑炉的结构、材料的选择、还原气氛的实现、自动控制的组成及窑炉在砌筑安装等作了比较全面的阐述；设计中采用了一系列新举措，减少窑炉的投资和运行成本，高在对提
述，仅供同行参考。
局部降温过快，产品惊裂或余热风不能及时抽出造成产品使不能及时冷却而发生二次氧化现象的发生。
３窑体结构说明
３１窑炉结构用方钢制造框体．
２分析设计
分单元制作，２每米为一个基本单元，每单元的底部都与窑内相通，车能得到充分的冷却。墙曲封以下为高铝砖使窑窑
一
小。窑炉升温迅速，保温效果好。
收稿１：０７０ — ８３２０－２１期通讯联系人：梁善良，Ｅｍｉｌｎｓａｌｎ＠２ｃ．Ｉ男，－ａ：ｇｈｎｉｇｌｎＯｌｌｉａａＣｌ
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冷却带：急冷时注意急冷风要足够大，冷风入窑时要分布均匀，冷热交换后的余热风要及时抽出，防止急冷风不均造成
火材料工业和陶瓷工业的飞速发展，陶瓷窑炉也加速了现代化的进程，料从原煤、油等高污染物到清洁能源，燃重耐火材料也从重质到轻质、窑炉由过去的重质拱顶到现代的轻质平顶。随着近年来国家能源结构的调整，环保措施的加强，来越越多的煤烧隧道窑由于能耗大、污染大、以治理，难而面临着改造和淘汰的可能。我公司利用国家西气东输的契机，成功地将一条８ｍ长的原煤烧成隧道窑改造成一条８ｍ长的天然００气烧成隧道窑。本人就此次的窑炉设计进行了比较全面的阐

微电脑自动控制环型旋转式节能烤花隧道窑的研发-精选文档

微电脑自动控制环型旋转式节能烤花隧道窑的研发1 前言近年来，陶瓷工业窑炉发展十分迅猛。

微电脑自动控制环型旋转式节能烤花隧道窑具有低能耗、低污染、高效率、运行灵活、操作方便、造价低、占用场地少等优点。

因此，赢得各中、小型陶瓷产品烤花加工厂家的喜爱。

2 烤花隧道窑所存在的问题为对新型烤花窑炉的设计有较明确的目标，笔者组织了一个科研小组对当前较常用的烤花隧道窑进行全面的调查与分析。

?分析，旧式烤花隧道窑所存在的问题如下。

2.1能耗大烤花隧道窑的窑体内胆为普通低铝轻质砖，中间夹一层保温棉，外壁封普通铁皮。

由于普通低铝轻质砖含泥量高，同时在升温的过程中要吸收大量的热量，且升温速度较缓慢。

因此，要达到烧成的额定温度，一般需要10h左右，造成能量消耗严重。

2.2窑内上、下温差大窑内上、下温差大的原因：一方面是由于烧成段的火枪布局不合理所造成的。

它的烧成段加热火枪采用两侧排列，底部无加热火枪。

根据热传递原理，热总是上升的，这样窑的顶部温度高而下部温度低；另一方面由于测温热电偶装在窑的顶部，因而只能测到窑内顶部温度，而测不剑下部的温度，因此所测的温度值与窑内的实际温度偏差很大。

温差大导致产品生产速度慢、合格品率低。

2.3占用场地大窑的墙壁较厚，一般单面墙壁厚度为63cm，如工作截面有效宽度为80cm时，两侧墙壁厚度为126cm，总宽度约206cm，因而工作场地较浪费。

2.4建成进度慢窑体由普通低铝轻质砖、高铝粉加保水剂作粘合剂组成。

如果粘合剂真正要凝固，需要相当长的时间，从而大大影响建造速度。

一般建造一座长30m的辊底烤花隧道窑需要约3个月的时间。

2.5操作灵活性差，产品质量不稳定烤花隧道窑烧成调节为手工操作，加上普通低铝轻质砖要吸收一定热能，存在升温依赖性，烧成产品稍改变，就必须调节液化气的压力和空气的配比。

要达到所需要的工作温度，需要调整较长的时间，导致出产量低、产品质量不稳定。

3 新型窑炉的研发针对烤花隧道窑所存在问题，根据国内目前中小型陶瓷烤花加工厂的迫切需求，通过分析与研究，成功研发出环型旋转式节能自动控制烤花隧道窑φ5m～φ14m系列，并从2002年开始投放使用至今，深得广大用户的欢迎和好评。

100米燃气中型电瓷轻体隧道窑设计及运行控制

100米燃气中型电瓷轻体隧道窑设计及运行控制100米燃气中型电瓷轻体隧道窑设计及运行控制陶瓷科学与艺术2008.031OO米燃气中型电瓷轻体隧道窑设计及逞行控制贺整炎湖南醴陵群力瓷厂醴陵412200摘要:自控中型电瓷轻体隧道窑的结构设计是在传统隧道窑的基础上进行创新而发展起来的,但它摆脱了传统隧道窑的复杂而严谨的结构模式.采用新工艺,新材料多功能的高温耐火绝热轻型材料的复合体高温轻型碳化硅窑具.使窑体结构简化,窑体轻而薄的复合体.大大地增强了隔热性能.但它仍然沿用传统隧道窑的多道气幕,特别是气氛气幕的结构形式.开拓创新.完善了边续式窑炉的先进性和科学性.显着的成效是节约能源.降低消耗.关健词:结构设计.隧道设计,隧道窑,中型电瓷,热工特征,轻型,高温,自控,还原焰.碳化硅窑具,结构模式.1,随着国民经济的迅速发展,能源节约与环境保护已被认识其重要性.持续发展, 科学发展观已逐步所接受.节能减排以作为陶瓷窑炉工业遵循的方针.逐渐发展宽断面,新型平吊顶结构,轻体材料低蓄热窑车,轻质绝热材料复合详体.双推杆连续进事,窑车运行系统全自动控制,燃气喷咀全自动控制等热工科学技术在不断应用和完善."科发"窑炉在不断推广窑炉新技术中与陶瓷企业合作开拓创新多条轻体隧道窑, 节能减排成绩显着,本文予以介绍. 2,窑炉主要技术参数窑炉总长100m其中:干燥段:22m予热段:20m烧成段:28m急冷段:4m缓冷段:16m冷却段:10m窑内高:119m窑内宽:1.8m窑炉容车:60台窑车规格:长166m×宽1.60m 窑车坯孕:长1.6m×宽158m×高1.03m装坯容积:2.6038m./车烧成温度:1280吨烧成燃料:煤气,液化石油气烧成焰性:还原焰CeramicScience andArt29陶瓷科学与艺术复辈,坯车装载量:900—1O00kg/车(净坯重) 车速:45—47分钟/车喷咀:68个(其中氧化区域32.个还原区域36个)干燥段喷管:24个排烟支管:5对排烟温度:150oC左右推车压力:05Mpa煤气层进入车间压力6.6Kpa煤气工作压力:3.1Kpa烟气(气分检测方式)全自动煤气热值:3900Kcal/m日消耗煤气:8000m/日烧成能力:30t/[]公斤电瓷耗热值:1040Kcal/kg瓷烧成周期:24h成品合格率:98%3,窑炉的主要技术特点:笔者根据萍乡电瓷公司1OOm燃气轻型隧道窑的结构与烧成技术情况,选择具有其特点设计结构与烧成技术措施介绍给同行,以求得共同商权."科发窑"(简称)根据该厂原料配方在烧成中的热物理化学所需的最佳温度曲线,围绕着三大制度最佳调节方案而进行设计,得出了窑炉各段结构及其长度,以获得最大限度地提高烧成质量和降低燃料消耗的必要保证.干燥段和予热段主要是依靠烟气的对流换来予热制品,于燥段设置透烟气流的予热喷风管,分布24个喷风口,加速坯体残余水份的排除.中型电瓷,由于坯体较厚,要求温度均匀,各部份排水速率一致.400—600?排除粘土(原料J晶格中的结晶水,有机物的燃烧分饵,碳酸盐,硫酸盐的氧化和分解,宜缓慢升温,以防制品的开裂等缺陷.所以此段设置20个车位长度.600—1000oC这个过程是气化阶段,这阶段要将硫化铁烧掉使之为氧化铁,mgCO3 和CaCo3分解有机物中的碳氧化,坯体中的气体排除,使之釉子的破化,不使坯体起泡等缺陷,设置中火保温区域.促进气氛转换.1000—1280oC制品进入烧成瓷阶段,烧成产物中1—2%C0重还原,坯体中的Fe203变成FeO,使制品白中泛青.烧结阶段,制品出现玻璃相,制品通过烧成段的时间长短,是由还原速波决定.烧结是固相及液相的扩散过程,这个扩散的速度可用如下方式表示式中D为扩散系数,C为扩散物浓度,T为扩散时间,X为扩散层厚度(制品坯体厚度).公式左边为扩散速度,右边公母为制品厚度.从公式可以看出,扩散速度与制品厚度的平方成反比,即在烧成时间与制品厚度的平方成正比.制品坛厚一倍,烧成时间就要坛加四倍.为了加速烧成周期,将成瓷还原焰中性焰其长度设置为10-4"-车位,即37—47车位.(详见车图一)1全窑设立气幕三道.即窑头气封幕,气氛幕,急冷气幕.窑头设封闭气幕,干燥段一个半车位,两侧详设置8条垂直风道,热气喷13呈水平状喷入窑车平面.窑顶设置45o狭缝向出口方向喷出热风,形成窑内微正压状态. 气氛气幕是气氛转换的一道气幕,设置在36—40车位(详风图一)其结构形式为格子式,窑顶和两侧设二排喷风口,送入热风(200—250oC),与窑内烟气流成90?,这样较易达到气氛分隔的作用.气幕要有足够的热风量,供还原焰中CO燃烧形成氧化气分.空气过剩系数a?15—2.根据该窑气氛自动测定仪现场测定数据为COCO036车位1.01.22037车位10101.438车位10102.039车位10102040车位10102.0急冷气幕设置在48—50车位(详见图一).其形式格子喷风口,由两侧详由喷风口水平喷出,气幕为两排,喷冷风骤冷制品.急冷幕的作用,担高制品冷却宜量,坛加制品釉面光泽波,加快冷却速度,平衡窑内压力,分隔气流的作用;防止烟气侧流,并当从冷却带输送小部分新鲜空气进入高温段,促使45—46车位,使部分还原焰转换为中性焰.窑砌体轻,箔,是轻体隧道窑区别于传统隧道窑的最大特点."科发窑"窑砌体的设计,综合多种高温绝热轻质材料组成多层次绝热复合体.高温烧成带内衬采用M14一莫来石轻质砖,中间层采用锆盾高温纤维和高铝轻质砖,还设置空气绝热层,外层采用轻盾粘土砖和硅酸铝耐火纤维毡.窑砌体箔轻,绝热性好.外坪表面不超过80?予热带和冷却带内衬材料因温度递降材料适当有所改变.在设计中我们还考虑到内衬砌体设计啮合结构,将砌体和外壳型钢柜采用特殊材料,构成活动锚固联结,既允许砌体的自由膨胀与收缩.吊平顶结构,为避免窑顶因高温膨胀和冷却产生的纵向裂缝,选用多种不同高温轻质材料砌筑. 窑车是隧道窑的活动窑底,它的进出过程是承载和输送制品煅烧过程,也是向窑内夺走担量过程.传统隧道窑窑车砌体带走热一般都在5—8%(从隧道窑热平衡中看出)."科发窑"在设计窑车砌体方面尽量改虑低蓄热化.其窑车砌体骨架为重结晶碳化硅立柱和棚枚. 砌体均为高温莫来石轻盾硅和多晶体莫来石纤维毡,其窑车底卫温度公,仅在1O0?左右.燃烧系统弓I进的西方轻体隧道窑,其喷咀之部分,以予热段至高温烧结段均以窑车为模数,均匀部分.两侧交错半车位,形成紧密的啮合结构.每对喷咀所覆盖面积小, 缩短了热传递距离,避免了死角,从而确保窑内均匀升温,其目的是提高制品予热温度,缩短烧成周期. "科发室"设计喷咀部分,以升温曲线为依据,按予热带,烧成带温度递度部分喷咀.干燥段设置24个喷风管,与窑车运动逆方面喷射热风,干燥制品残余水分. 从600—900?坯件中碳化吸热游离反应,(14—27号车位为每1个半车位部分壹对喷咀,900—940?,(即28— 34号车位),每窑车部分壹对喷咀,1000—1280?,即陶瓷l2f08,40—47号车位(详见车图一))高温烧结段,每窑车上下布分两对喷咀.这样设计部分喷咀既科学又实用,方便操作.喷咀的附件为两个电极,一个用于点火,另一个用于空气电离控制测量温度,到达喷咀的助燃空气的温度为2500(3由冷却带设置的不锈钢结构换热器提供. 干燥段,予热段,烧成段和冷却段的风系统能达到各段的平衡.如干燥段是利用缓冷段的余热风机送至干燥段和喷风管,使干燥段制品受热均匀.气分转换幕加入大量热风与燃烧系统肋燃风风量和烟气的排出相平衡.在冷却段,急冷气幕风和直接冷却段两侧详风机送入风易与缓冷段直接抽入余热风量相平衡.出窑制品温度极低.5,技术经济评估综上所述,"科发窑"有如下几个方面的优越性. 1,该公司速造窑炉,都根据坯料配方及工艺过程状态设计窑炉,并按烧成升温曲线的特点设计窑炉结构和喷咀的科学部分.保证了全窑温度递度要求和均匀性 (窑道断面),又保证燃料的充分燃烧.满足烧成质量的要求.2,窑体轻,蓄热少,热效高全窑采用高温轻质复合材料,导热系数小容量轻, 抗热冲性能好.由于窑炉轻,箔,自身蓄热和窑表散热面少.蓄,散热损失仅为传统隧道窑热损的10%. 3,"科发窑"使用改进喷咀,将旋风板,喷气头等结构给予改进,使助燃室气与燃料均匀混合,燃料得到充分,完全燃烧,满足节能效果.该顶技术已申报国家专利.4,余热利用率高该窑直接从缓冷段抽取余热风1O00M./h,温度为 150oc,供成型车间四条长30米室式烘房干燥坯件.车间按利用余热方面,车缓冷段设置不锈钢结构换热器, 抽取200—250oc热风量供燃烧系统喷咀助燃风使用,余热利用达到80%.5,窑车曲封曲封与窑衬的结合,由于窑车衬录用轻质耐火材料作填料,车衬与窑详曲封之紧密结合,形成无间隙滑动接触状态,由于多晶体高温纤维毡其纤维富有弹性,窑详与车衬形成一封闭屏障,阻障窑内微正压热介质溢车体.车下保持1O0~C以出.从而节约热能,保护窑下陶瓷科学与艺术工业与实践6,"科发窑"与引进窑径济技术捐标比较参政文献设计制造企业名称湖南醴陵科发热工西德RIEDHAMMER科窑(COTUNNEL)设备有限公司(公司)公司窖炉使用企业名称江西萍乡电瓷有限湖南建筑陶瓷有限公佛山南海恒华洁具有公司司限公司窖炉名称100/18燃料轻体通TW65/21/75一G轻体61M燃气轻体隧道窑窖隧道窑烧成产品中型电瓷卫生瓷卫生浩具窖炉长度(M)10065窖炉内宽(M)1.82.1窖炉内高(M)1.190.75窖炉拱顶形式吊平顶拱顶(微拱)吊平顶窖车规格(M)L1.66XB131.8L15XB2. 1L1.45XB24窖内容车数(合)604441推车速度(M/n)2.13.6喷咀数(予热带)(对)186(烧成带)(对)1613烧成温度(?)128012801250 烧成气氛还原焰氧化焰氧化焰烧成燃料焦炉煤气煤气(发生炉)煤气(发生炉) 燃料热值.{(g39001180135O 烧成周期h241616年产量件10000(t)3642.6 成品合格率(%)989898单位公斤成瓷热值..k.108032001250 烟道排烟温度(?)1502002001,"从我厂引进窑炉运行情况看我国陶瓷窑炉发展方向"湖南省建筑瓷厂2,"科窑全瓷化卫生洁具烧成隧道窑特点"科窑(COTUNNEL)公司唯高广洲办事处CeramicScienceandArt——?32eeoo口湖南湘瓷科艺股份有限公司口长沙矿冶研究院选矿工程技术研究所口湘潭仪器仪表厂口湖南省陶瓷研究所。

隧道窑自动化控制的研究与实现

・２９２・２０１５年４月
综述
工程技术
隧道窑自动Βιβλιοθήκη 控制的研究与实现刘巧蓉王彩霞
（西北民族大学，甘肃兰州７３０１Ｏ０）
摘要：窑炉行业是一种高温高危行业，工人现场操作有较高危险性，自动化控制可以大大降低其危险性。自动化控制在
隧道窑的自动化控制主要是利用现代先进的科学计算机技术来进行控制，从而使得窑炉作业自动化与智能化，不仅仅可以实现温度与压力的自动化调节，而且在窑路作业的时候对所出现的异常情况及时发出警报同时采取及时的应急措施进行处理。隧道窑自动化控制具有以下几个方面的要求：首先，自动控制系统必须具有稳定性。其次，隧道窑自动化控制必须具有可靠性。最后，隧道窑自动控制系统必须在生产数据方面、窑炉报警方面、设备运行显示方面等等具有良好的交互性。
一
隧道窑的温度控制决定了产品的质量控制。在隧道窑三介不同的温度区域内，具有不同的严格的规定，如果温度的走势不合理，将直接对产品的质量产生影响。为了准确控制好不同
区域的温度，必须采用燃烧系统来进行控制，燃烧系统控制在
整个隧道窑生产控制中产生这关键性作用。
２．２．１对烧咀的控制烧咀作为燃气到达隧道窑最后的一个防线，是控制燃烧的域，不同的温度区域具有不同的温度控制要求，这三个区是冷最为直接的设备。在这个关键性环节通过使用ＰＬＣ控制烧咀，却带、烧成带以及预热带。在预热带的阶段，主要是针对砖坯利用ＰＬＣ的内在控制逻辑来形成关卡，要求必须满足烧咀打进行加热。在烧成带的阶段，主要是针对砖坯进行煅烧，通常开的条件方可打开烧咀。砖坯在这个过程基本加工成型，这是隧道窑烧制的主题所在。２．２．２对点火的控制而在冷却带的区域，主要负责的是对经过烧制带加工完毕的基只有烧咀打开后，才可以通过电火控制器来进行点火。通本成型的烧制品进行冷却加工。过ＰＬＣ来控制点火的环节，要求只有满足点或条件后方可点另一方面在于控制好隧道窑的压力，隧道窑内部的压力对火。点火控制器的检测其受到火焰的信号，把火焰信号传输给于整个窑炉的运行状况产生直接的影响，只有各个区域的压力ＰＬＣ，ＰＬＣ继续保持燃烧系统的工作运行，这才是点火成功。保持在正常的状态下，方可保证窑炉的正常工作。主要包括了３结语以下几个方面的压力控制：窑车上部的压力、下部的压力、助随着工业控制自动化技术的发展，计算机自动控制在现代燃的压力、拱项的压力以及燃气的压力等等。制造领域中的作用越来越明显，解决了生产效率与一致性问题。２隧道窑自动化控制的实现目前我国工业控制自动化技术、产业和应用都有了很大的发２．１自动化系统数据传输通信展，工业控制自动化技术正在向智能化、网络化和集成化的方隧道窑自动控制系统的数据通信必须可靠稳定且及时，这向发展。隧道窑是一种非常重要的烧成设备，在砖瓦产品的生是保障隧道窑安全生产作业的基本条件，其自动控制系统的数产中得到了极其广泛的应用。其测控系统逐渐升级现代控制技据通信主要包括了三个方面的通信：上位机和智能仪表的通信、术的应用，如ＰＬＣ的应用等。根据本文研究可见，ＰＬＣ的应用，上位机与ＰＬＣ的通信以及控制器与现场设备的通信。提高我国隧道窑生产过程的自动化水平，降低能源消耗，具有２．１．１上位机和智能仪表的通信重要的理论及现实意义。智能仪表具有显示、控制以及传输数据的功能，在工业控参考文献制中属于常用的控制器智能仪表作为单独使用的控制器具有【１】李中西．盾构法后配套系统双交叉渡线股道设计及其自动低廉成本的优点，但是由于不能够同时控制多台设备而存在控制系统研究［Ｄ】．西南交通大学２０１１（Ｏ９）：５６．处理并行度较低的缺点，如果现场的设备比较多，那么所需［２】胡泊．卫浴产品工作状态自动控制系统研究［Ｄ］．华中科技要的智能仪表的数量也必须相应的较多，因此大大的增加了大学，２００８（０２）：３４．整体的控制难度，必须对所有的智能控制仪表进行集中的控［３】赵洪甫．喷煤自动控制软件设计与实现【Ｄ】．电子科技大学，制。在本隧道窑自动化控制的设计方案中，所使用的只能以２００９（１０）：８９．表示通过串口服务器与上位机进行通信，串口服务器可以将［４】余朝刚．膨化机自动控制系统的研究与设计【Ｄ］．东北农业ＲＳ２３２／３８５／４２２串口统一转换成为相同的网络接口，实现不同大学，２００２（０３）：３４．的串口与网络接口的数据双向传输，让串口设备可以具备网络［５】张荣．基于实例推理的自动控制系统辅助设计研究［Ｄ】．重接口的功能，进行数据通信并且扩展了通信传输的范围。庆大学，２Ｏ０４（０４）：１２．２．１．２上位机和ＰＬＣ的通信

陶瓷窑炉及设计第一章隧道窑第二节隧道窑的工作系统和结构(1)

超过75mm(图(b))，也可用覆盖大板砖法；孔宽大于450mm时，用砌拱的办法。
墙体上孔洞砌筑方法 (a)宽度小于250的孔洞砌筑方法；(b)宽度小于450的孔洞砌筑方法
SUST
陶瓷窑炉与设计－－－－第一章隧道窑圆形墙错缝与直形墙错缝方法相同，圆形墙应按中心线砌筑
圆形墙的错缝砌法
SUST
陶瓷窑炉与设计－－－－第一章隧道窑
砌体检查方法 (a)水平度检查方法，(b)倾斜度检查方法，(c)垂直度检查方法
SUST
陶瓷窑炉与设计－－－－第一章隧道窑
在砌筑工作中有停歇时，不允许留垂直的缺口，应按图留成阶梯或退台状。
墙体阶梯形退台砌筑方法
SUST
陶瓷窑炉与设计－－－－第一章隧道窑
炉墙为两种或两种以上砖砌筑：
每一种砌体必须单独砌筑，犹如一堵单墙。内外墙互相咬砌的砌筑层
窑
名
焙烧卫生陶瓷明焰隧道窑焙烧卫生陶瓷隔焰隧道窑焙烧釉面砖素烧明焰隧道窑焙烧釉面砖釉烧明焰隧道窑
焙烧锦砖明焰隧道窑
各带长度比例％预热带烧成带冷却带 32～34 18～20 46～48 34～38 20～22 44～46 36～44 16～22 32～40 30～32 15～20 46～50 40～50 17～20 32～40
SUST
陶瓷窑炉与设计－－－－第一章隧道窑
窑顶用材料：内衬耐火砖中间隔热砖，粉状或粒状隔热材料之上，用一些粉状或粒状的材料填平上部，硅藻土、粒状高炉矿渣，废碎耐火砖等红砖外表的整齐和便于人行走，上面平铺一层红砖。
SUST
陶瓷窑炉与设计－－－－第一章隧道窑窑内温度在1300℃以下：
陶瓷窑炉与设计－－－－第一章隧道窑－结构

隧道窑窑温的自动控制系统

2016.10瓦世界现用于烧成各种窑业制品如砖瓦、建筑陶瓷等的隧道窑通常是在烧成带安装多个烧嘴，通过烧嘴燃烧热，加热窑内，保持所设定窑温。

但来自烧嘴的适宜燃烧状态随各种条件而变化，譬如烧结制品种类及其形状、窑内坯件码堆方式、白天晚上或季节变化特别是夏季和冬季。

原来控制燃烧状态的方式是控制烧嘴燃料和燃烧空气的供给，也就是用热电偶测定窑温，与设定窑温用调温器对比，启动控制电机，变换燃料阀开度，调节由管道向烧嘴供给的燃料量来消除温差，此外可同时调节管道上风机气阀的开度，使由风机经管道供给烧嘴的燃烧空气量达到适宜的供给量。

这种方式是在保持风机转数一定的同时，调节管道上的风机气阀开度，操作人员靠手工操作来调节燃烧空气供给量和风机气阀。

手工操作不能充分适应各种条件的变化，各烧嘴燃烧条件未必能保持适宜的燃烧状态，往往因窑内燃烧条件变化，致使制品过烧或欠烧，产生不合格制品。

此外，因夜间操作负荷变动引起电压波动，特别难以适应风机供气量变化，这也是产生不合格制品的原因。

手工调节风机气阀还费力费时。

为解决上述温控问题，隧道窑窑温自动控制系统应运而生。

1　窑温控制系统设计该窑温控制系统的设计方案：由风机经管道向烧嘴供给燃烧空气的同时，用压力传感器测定经管道送入的燃烧空气压力，用转速控制装置控制风机转速，使测定的压力达到适宜燃烧供气量的设定压力。

压力传感器设于恒温室内，使压力传感器周围保持在窑内气温下。

在恒温室内设有温度传感器和加热器。

温度传感器测定恒温室的温度，依据测定温度控制加热器在恒温室内加热，使其保持在恒温状态下。

窑内废气由废气管道和抽风机排出的同时，用压力传感器测定窑内压力或废气管道内的（砖瓦世2016.10然后依据其差值，通过变换器使测定压力达到适宜的设定压压力调节器为控制转速的装置。

其周围窑内气温保持一恒温室内设置用作传感器的热电偶，然后测定温度转化为电信号，与预先设定的适宜温度对比，依使恒温原供调节开度控制燃烧空气供给量该设计例中，取而代之控制风机±20mmH2O（中心值为采用该设计控制系统，其±1mmH2O范围内。

浅谈陶瓷隧道窑运行中自动控制的设计

浅谈陶瓷隧道窑运行中自动控制的设计作者：吴俊杰来源：《佛山陶瓷》2013年第04期摘要：在陶瓷隧道窑运行中引入自动化控制系统，使之劳动强度大大降低、工作效率大大提高、控制精度高、产品质量提高、故障率低，从而提高了经济效益。

关键词：自动化；劳动强度；精度；质量1 前言当前，随着社会科学技术的不断进步，人们对各自的工作环境、劳动强度、控制精度、产品质量等方面要求越来越高，迫切需求探索一种能够解决以上问题的方法。

而陶瓷隧道窑运行操作自动控制系统的问世，基本可以解决这些问题，大大降低了陶瓷隧道窑的劳动生产强度，同时，也推动劳动生产力向前发展。

因此，深得各大陶瓷生产厂家的喜爱。

从现有陶瓷隧道窑的操作工艺流程分析得知，它由传动、温度检测、故障检测、装车检测、进车检测等部分组成。

实践证明，要实现自动控制，就必须在独立开环自动控制单元前，把它们有机的贯穿在一起，形成一个闭环的控制系统，最后实现陶瓷隧道窑整个运行操作工艺流程自动化。

2 传动自动控制部分系统简介本文以某陶瓷工艺厂设计、安装的陶瓷隧道窑运行操作工艺流程自动控制为例，分析了其中的五个主要组成部分，传动流程示意图如图1所示。

传动自动控制由窑内主轨道窑车、窑外回车道窑车、窑前托车、窑后托车四部分组成。

由于窑内与窑外轨道窑车运行作用相同，窑前和窑后托车运行作用相同，因此，本文只讨论轨道窑车和托车的运行情况。

2.1 轨道窑车自动控制系统的运行方式轨道窑车自动控制系统由推杆（螺旋式推杆或液压式推杆）、档块、减速器、调速电机、皮带、皮带轮、电气控制装置、位置判断器等组合而成。

运行时，当窑前、窑车D位、K9判断器等判断到已有窑车到位，同时，主轨道末端A车位K1判断器判断A位是空车位状态，即：K9·K1=1时，发出指令给电气控制装置，电气控制装置接到该指令后，使推杆开始工作，窑车前进；当判断器K1或K15进行判断（即K1+K15=1时）时，窑车已到达A车位或推杆档块已到位时，发出指令给电气控制装置，电气控制装置接到该指令后，使推杆档块停止前进。

隧道窑温度控制系统设计(毕业设计)

目录摘要........................................................................................................................................... ABSTRACT . (I)绪论 01 玻璃隧道窑的发展状况 (1)1.1 玻璃窑的分类及构成 (1)1.2 玻璃窑温度控制的发展状况 (2)2 结构设计方案选择 (3)2.1 玻璃窑炉的工艺流程 (3)2.2 玻璃窑炉的动态特性 (4)2.3 隧窑系统的数学模型 (6)熔化部温度的理论数学模型 (6)冷却部温度的理论数学模型 (7)2.4 隧道窑温度控制系统的控制方案选择 (7)3 硬件设计 (8)3.1 温度检测电路 (10)3.2 信号处理电路 (11)3.3 A/D转换电路 (13)3.4 温度重置电路 (13)3.5 显示接口电路 (14)3.6 功率放大及执行电路 (14)4 软件设计 (15)4.1主程序模块 (15)4.2功能实现模块 (16)转换子程序 (16)中断服务子程序 (17)步进电机驱动程序 (19)4.3运算控制模块 (20)标度转换 (20)算法 (22)4.4抗干扰措施 (24)结束语 (25)参考文献 (26)附录1 总电路图 (27)附录2 主程序代码 (28)致谢 (32)摘要隧道窑是耐火材料生产中一种重要的高温烧成设备，是耐火材料生产过程中的重要环节，隧道窑的控制水平直接影响耐火材料的质量。

近年来，我国的耐火材料工业发展迅速，窑炉设计水平有显著的提高，但隧道窑的控制技术发展相对缓慢，大部分窑炉的控制还停留在常规仪表控制的水平上，自动化程度较低。

因此，进行隧道窑烧成制度尤其是温度制度控制方面的研究，对提高产品质量和稳定产品产量都非常重要。

本文首先介绍了隧道窑及其控制技术的发展和现状，然后以某玻璃厂的隧道窑的温度为控制对象，设计一个温度控制系统，介绍了玻璃窑炉的结构、工艺流程以及生产对温度控制系统的要求，分析了窑炉温度系统的动态特性。

浅谈陶瓷隧道窑运行中自动控制的设计

陶瓷隧道窑微机温度控制系统

隧道窑炉温自动控制

自控日用瓷高温(还原焰)轻型隧道窑的设计及热工特征

隧道窑控制系统及操作应用

浅谈隧道窑控制方法

一种陶瓷辊道窑温度自动控制系统设计

全自动还原焰日用陶瓷隧道窑的设计

微电脑自动控制环型旋转式节能烤花隧道窑的研发-精选文档

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陶瓷窑炉及设计 第一章隧道窑 第二节隧道窑的工作系统和结构(1)

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